(57)【要約】      （修正有）【課題】組立て作業を容易に行うことができ、作業効率を改善することができる基板移載装置の組立て方法を提供する。【解決手段】  ウェハ移載装置２３のうちの本体構成体５１から分離された状態のフレーム分割体５０に対して、ロボット２７とフープオープナ２６とを一体に固定して、搬送系ユニット２１を形成する。次に、ウェハ移載装置２３として組立てる前に、搬送系ユニット２１に固定されるロボット２７がウェハ移載装置２３の一部として動作可能かどうかを検査する。そしてウェハ移載装置２３の一部として要求される能力が発揮されると、その搬送系ユニット２１を、ウェハ移載装置２３の本体構成体５１に一体に装着する。ウェハ移載装置２３を組立てる前に、位置調整および動作検査が行われた搬送系ユニット２１を準備することで、ウェハ移載装置２３の設置場所での組立て作業を簡略化することができ、ウェハ移載装置２３を短時間で組立てることができる。【選択図】図７
2006245508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットおよび基板容器保持部を含んで構成され、予め定める雰囲気中で基板処理を行う基板処理装置に対して基板の搬入および搬出を行う基板移載装置の組立て方法であって、
基板移載装置の一部を構成し、基板移載装置の残余の部分となる本体構成体に対して分離可能に形成される分割体に、基板移載装置を構成するロボットと基板容器保持部とを一体に固定して、搬送系ユニットとして形成する搬送系ユニット形成工程と、
前記搬送系ユニットに固定されるロボットが基板移載装置の一部として動作可能かどうかを検査する動作検査工程と、
動作検査工程後に、搬送系ユニットを基板移載装置の本体構成体に装着する装着工程とを含むことを特徴とする基板移載装置の組立て方法。
【請求項２】
搬送系ユニット形成工程では、ロボットによって基板が一時的に配置される基板待機部をさらに分割体に一体に固定して、搬送系ユニットを形成することを特徴とする請求項１記載の基板移載装置の組立て方法。
【請求項３】
動作検査工程では、基板移載装置として動作するロボットの動作を模擬した模擬動作をロボットに行わせることを特徴とする請求項１または２記載の基板移載装置の組立て方法。
【請求項４】
搬送系ユニット形成工程と動作検査工程とを、ロボットが製造されるロボット製造場所で行い、
動作検査工程後の搬送系ユニットを、基板移載装置が設置される設置場所に搬送する搬送工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の基板移載装置の組立て方法。
【請求項５】
予め定める雰囲気中で基板処理を行う基板製造装置に対して基板の搬入および搬出を行う基板移載装置の一部を構成し、基板移載装置の残余の部分となる本体構成体に対して着脱可能に形成される搬送系ユニットであって、
本体構成体に対して着脱可能に形成される分割体と、
分割体に固定されるロボットと、
分割体に固定される基板容器保持部とを含み、
本体構成体に分割体が装着された場合に、分割体に固定されるロボットおよび基板容器保持部が基板移載装置の一部としてそれぞれ位置すべき配置位置にそれぞれ配置されるよう形成されることを特徴とする搬送系ユニット。
【請求項６】
本体構成体から分離された状態で、自立姿勢を保つことを特徴とする請求項５記載の搬送系ユニット。
【請求項７】
本体構成体から分離された状態で、基板移載装置として動作するときと同じ動作が可能であることを特徴とする請求項５または６記載の搬送系ユニット。
【請求項８】
本体構成体から分離された状態で、ロボットおよび基板容器保持部が基板移載装置の一部として動作するときと同じ姿勢を保つことを特徴とする請求項７記載の搬送系ユニット。
【請求項９】
分割体は、本体構成体に形成される装着位置に装着される装着部と、
装着部を装着位置に案内する案内部とが形成されることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１つに記載の搬送系ユニット。
【請求項１０】
予め定める雰囲気中で基板処理を行う基板処理装置に対する基板の搬入および搬出を行う基板移載装置の一部を構成し、基板移載装置の残余の部分となる本体構成体に対して着脱可能に形成される基板移載装置の分割体であって、
基板移載装置を構成する複数の構成体のうちで、基板の搬送に関連する複数の搬送構成体が固定される固定部と、
本体構成体に着脱可能に装着される装着部とを有し、
装着部が本体構成体に装着された場合に、固定部に固定される各搬送構成体が基板移載装置として位置すべき配置位置にそれぞれ配置されることを特徴とする分割体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理設備のうちで基板の搬入および搬出を行う基板移載装置に関し、特に半導体処理設備における基板移載装置、いわゆるＥＦＥＭ（Equipment Front End
Module）に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１８は、従来技術の半導体処理設備１の一部を切断して示す断面図である。半導体処理設備１は、ウェハ処理装置２とウェハ移載装置３とを含んで構成される。半導体処理設備１内の空間は、予め定める雰囲気気体で満たされる。これによって処理されるウェハ４は、大気中に浮遊する異物の付着が防がれる。半導体ウェハ４は、基板容器であるフープ（ＦＯＵＰ、Front Opening Unified Pod）５に収容された状態で、半導体処理設備に対して搬送される。
【０００３】
ウェハ移載装置３は、処理前のウェハ４をフープ５から取り出してウェハ処理装置２に供給するとともに、処理後のウェハ４をウェハ処理装置２から取り出してフープ５に再収容する。具体的には、ウェハ移載装置３は、フープオープナ６（以下、オープナ６と称する）と、ロボット７とを含む。準備空間形成壁８のうちの１つには、ウェハ４が通過可能なウェハ開口が形成される。オープナ６は、ウェハ開口近傍であって、準備空間外にフープ５を保持するフープ保持部１１が形成される。またオープナ６は、ウェハ開口を塞ぐドアを有し、準備空間９を外方空間に対して密閉することができる。
【０００４】
オープナ６は、外気の侵入を防いだ状態で、フープ保持部１１に保持したフープ５のドアと、準備空間形成壁８の開口を塞ぐドアとを開放して、フープ内空間と準備空間９とを連通する。この状態で、ロボット７がフープ５からウェハ処理装置２へウェハ４を搬送するとともに、ウェハ処理装置２からフープ５へウェハ４を搬送する。オープナ６が、フープ５と準備空間形成壁８とのそれぞれのドアを閉じることによって、フープ５および準備空間９が外気から密閉され、半導体処理装置１からフープ５を分離可能な状態となる。たとえばこのような従来技術として特許文献１に開示されている。
【０００５】
図１９は、組立て業者によるウェハ移載装置３の従来の組立て手順を示すフローチャートである。まず組立て業者は、準備部屋８を構成する部材の用意が完了すると、ステップａ１に進み、ウェハ移載装置３の組立てを開始する。ステップａ１では、ウェハ移載装置３が設置される設置場所に準備部屋８を形成し、ステップａ２に進む。
【０００６】
ステップａ２では、オープナ６およびロボット７などのウェハ移載装置３を構成する各構成機器を用意し、準備部屋８に据え付ける。各構成機器６，７の据え付けが完了すると、ステップａ３に進む。ステップａ３では、各構成機器６，７の位置、姿勢および相対位置関係が予め定める許容範囲となるように調整し、ステップａ４に進む。
【０００７】
ステップａ４では、各構成機器６，７が動作可能となるように動力配線および信号配線を接続し、ステップａ５に進む。ステップａ５では、実際にロボット７を動作させてロボット７にオープナ６の位置、ウェハ処理装置１に設定されるウェハ配置位置、移動通過位置など、ロボット７がウェハ４を搬送するために必要な動作位置を教示し、ステップａ６に進む。ステップａ６では、ロボット７を動作させて、動作確認を行い、動作確認が完了するとウェハ移載装置２３の組立てが完了する。
【０００８】
図２０は、ロボット製造業者によるウェハ移載装置用ロボット７の製造から出荷までの作業手順を示すフローチャートである。まずロボット製造業者は、ロボット７を構成する複数の構成部品の用意が完了するとステップｂ１に進み、作業を開始する。ステップｂ１では、組立て架台上にロボット７を組立て、ステップｂ２に進む。ステップｂ２では、組立て架台からテスト架台にロボット７を乗せ代えて、ロボット７の動作を検査する。具体的には、ロボット７が実際に行うべき動作を模擬した模擬動作を行わせて、要求される品質が得られていることを確認すると、ステップｂ３に進む。ステップｂ３では、テスト架台からロボット７を出荷架台に乗せ代えて、ウェハ移載装置３が設置されるべき設置場所に搬送して、作業を終了する。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−４５９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した従来技術では、ウェハ移載装置３の設置場所において、組立て業者は、ロボット７の据付作業、位置調整作業、配線接続作業、位置教示作業および動作確認作業を順に行う必要がある。各作業段階では、一定レベル以上の技能が求められるとともに、各作業段階を完了するのに長時間を費やす。たとえばオープナ６およびロボット７を据え付けて位置調整する場合、オープナ６とロボット７とについて、互いの水平度が許容範囲に入るように厳密に据付調整をそれぞれ個別に行う必要がある。
【００１１】
またロボット７に位置教示する場合、フープ保持部１１に位置合わせされるフープ５の位置を教示するために、ロボットハンドを移動させてティーチング教示する。またウェハ移載装置３に他の構成機器、たとえばアライナが設けられたり、ウェハ４を一次保存するバッファ位置などが設定されたりする場合には、それらの位置についても、ロボット７に教示させる必要がある。訓練量が十分でない作業者が教示作業を行うと、教示ミスが発生しやすい。この教示作業時の教示ミスが原因で、ロボットによる作業時間が不所望に長くなったり、ロボット動作時に干渉が発生して各ユニットに損傷を与えたりするおそれがある。したがって、各作業段階について、作業を熟練して行えるまでには十分な訓練期間と作業期間とが必要である。
【００１２】
一方、ロボット製造業者では、ロボット７の品質を確保するために、ロボット７が実際に行うべき動作を模擬した模擬動作のテストを行わせる場合が多い。このとき準備部屋８およびオープナ６を模擬した模擬準備部屋および模擬オープナを準備する。そしてそれら模擬構成物を用いて、ウェハ移載装置３の設置場所で行うべき、据付作業、位置調整作業、配線接続作業、位置教示作業および動作確認作業とほぼ同様の作業を、ロボット製造場所で行う。そして模擬動作のテスト終了後、出荷のために模擬構成物からロボット７を分離する必要がある。
【００１３】
このように従来技術のウェハ移載装置３の組立て方法では、組立て業者に一定レベル以上の技能と、長時間の組立時間が要求される。一方で、ロボットの製造も含めた全体の流れから見ると、ロボット製造業者が実施した模擬動作のテストと類似した作業を、組立て時にも行うことになるとともに、実際の組立てには無関係な作業として模擬構成物に対するロボットの結合分離作業を行うことになり、非効率な作業が発生してしまう。このような問題は、半導体ウェハ以外の基板、たとえばガラス基板であっても同様の問題が生じる。
【００１４】
したがって本発明の目的は、組立て作業を容易に行うことができ、作業効率を改善することができる基板移載装置の組立て方法および基板移載装置の構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ロボットおよび基板容器保持部を含んで構成され、予め定める雰囲気中で基板処理を行う基板処理装置に対して基板の搬入および搬出を行う基板移載装置の組立て方法であって、
基板移載装置の一部を構成し、基板移載装置の残余の部分となる本体構成体に対して分離可能に形成される分割体に、基板移載装置を構成するロボットと基板容器保持部とを一体に固定して、搬送系ユニットとして形成する搬送系ユニット形成工程と、
前記搬送系ユニットに固定されるロボットが基板移載装置の一部として動作可能かどうかを検査する動作検査工程と、
動作検査工程後に、搬送系ユニットを基板移載装置の本体構成体に装着する装着工程とを含むことを特徴とする基板移載装置の組立て方法である。
【００１６】
また本発明は、搬送系ユニット形成工程では、ロボットによって基板が一時的に配置される基板待機部をさらに分割体に一体に固定して、搬送系ユニットを形成することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、動作検査工程では、基板移載装置として動作するロボットの動作を模擬した模擬動作をロボットに行わせることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、搬送系ユニット形成工程と動作検査工程とを、ロボットが製造されるロボット製造場所で行い、
動作検査工程後の搬送系ユニットを、基板移載装置が設置される設置場所に搬送する搬送工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、予め定める雰囲気中で基板処理を行う基板製造装置に対して基板の搬入および搬出を行う基板移載装置の一部を構成し、基板移載装置の残余の部分となる本体構成体に対して着脱可能に形成される搬送系ユニットであって、
本体構成体に対して着脱可能に形成される分割体と、
分割体に固定されるロボットと、
分割体に固定される基板容器保持部とを含み、
本体構成体に分割体が装着された場合に、分割体に固定されるロボットおよび基板容器保持部が基板移載装置の一部としてそれぞれ位置すべき配置位置にそれぞれ配置されるよう形成されることを特徴とする搬送系ユニットである。
【００２０】
また本発明は、本体構成体から分離された状態で、自立姿勢を保つことを特徴とする。
また本発明は、本体構成体から分離された状態で、基板移載装置として動作するときと同じ動作が可能であることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、本体構成体から分離された状態で、ロボットおよび基板容器保持部が基板移載装置の一部として動作するときと同じ姿勢を保つことを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、分割体は、本体構成体に形成される装着位置に装着される装着部と、
装着部を装着位置に案内する案内部とが形成されることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、予め定める雰囲気中で基板処理を行う基板処理装置に対する基板の搬入および搬出を行う基板移載装置の一部を構成し、基板移載装置の残余の部分となる本体構成体に対して着脱可能に形成される基板移載装置の分割体であって、
基板移載装置を構成する複数の構成体のうちで、基板の搬送に関連する複数の搬送構成体が固定される固定部と、
本体構成体に着脱可能に装着される装着部とを有し、
装着部が本体構成体に装着された場合に、固定部に固定される各搬送構成体が基板移載装置として位置すべき配置位置にそれぞれ配置されることを特徴とする分割体である。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の本発明に従えば、搬送系ユニット形成工程で、本体構成体から分離された状態の分割体に対して、少なくともロボットと基板容器保持部とを一体に固定して、搬送系ユニットを形成する。そして基板移載装置として組立てる前に、動作検査工程で、搬送系ユニットに固定されるロボットが、基板移載装置の一部として動作可能かどうかを検査する。基板移載装置の一部として要求される能力が発揮されると、装着工程に進む。装着工程では、動作検査工程を通過した搬送系ユニットを、本体構成体に一体に装着して、基板移載装置を完成させる。
【００２５】
本発明によれば、搬送系ユニットの形成工程で、分割体に対してロボットと基板容器保持部とを位置合わせすることで、基板移載装置として組立てる前に、ロボットと基板容器保持部との互いの位置関係を位置合わせすることができる。また基板移載装置として組立てる前に、基板容器保持部に保持される基板容器へのアクセスに関するロボットの動作検査を行うことができる。
【００２６】
基板移載装置のうちで基板搬送系を構成する構成機器、すなわちロボットと基板容器保持部とは、高い組立て精度が要求されるとともに、厳しい動作検査が行われる。上述したように本発明では、組立て前に、基板搬送系部分について必要とする組立て精度、基板搬送系の動作品質を得ることができるので、位置合わせおよび動作検査を行うための、熟練者および専用の治具を、基板移載装置の設置場所毎にそれぞれ用意する必要がない。また本体構成体にロボットおよび基板容器保持部を据え付けた状態で、位置合わせおよび動作検査を行う場合に比べて、広い空間でそれらの作業を行うことができる。
【００２７】
またロボットと基板容器保持部との位置調整および動作検査が既に行われた状態で、搬送系ユニットと本体構成体とを一体に組立てるので、組立て後に行う水平調整などの位置調整および動作検査を簡略化することができる。このように本発明によれば、位置調整および動作検査が行われた搬送系ユニットを準備することで、基板移載装置の設置場所での組立て作業を簡略化することができ、基板移載装置を短時間で完成させることができる。
【００２８】
また請求項２記載の本発明に従えば、分割体に基板待機部をさらに含むことで、ロボットと基板待機部との相対的な位置調整と、基板待機部に対する基板のアクセスに関するロボットの動作検査とを既に完了させたあとで、搬送系ユニットを本体構成体に一体に装着することができる。このように本発明によれば、分割体に基板待機部を固定することで、基板移載装置の設置場所での組立て作業をさらに簡略化することができ、基板移載装置を短時間で完成させることができる。たとえば基板待機部は、基板の向きを調整するアライナ装置、基板の厚さを測定する厚さ測定装置、基板搬送の効率化を高めるためのバッファ部などであってもよい。
【００２９】
また請求項３記載の本発明に従えば、動作検査工程で、模擬動作を行うために、基板容器保持部に保持される基板容器の位置などをロボットに教示する。その各教示位置にロボットを移動させてロボットによる基板搬送に関する模擬動作を行わせて検査を行う。このように動作検査工程で模擬動作を行うことで、模擬動作で用いたロボットの教示位置を用いて、実際に動作するロボットの動作位置を設定することができ、ロボットの動作位置の教示作業を簡略化することができる。
【００３０】
また請求項４記載の本発明に従えば、搬送系ユニット形成工程と動作検査工程とを、ロボット製造場所で行うことによって、ロボット製造場所においてロボットの品質を確保することができる。これによって従来、ロボット製造場所でロボットの品質を確保するために行っていた模擬動作による検査と、基板移載装置の設置場所で行われていた動作検査とを１つに兼ねことができ、全体的な作業時間を短縮することができ、作業性を向上することができる。また基板移載装置の設置場所での作業時間を短縮することができる。
【００３１】
またロボット製造場所で搬送系ユニット形成工程と動作検査工程とを行うことで、ロボットに関して熟練した作業者が、分割体に対するロボットの固定、位置合わせ、ロボットの動作位置の教示動作および動作検査を行うことができる。したがってそれらの各作業が不完全となることを防ぐことができる。また各作業で発生した不具合に対しても解決しやすくすることができる。
【００３２】
また請求項５記載の本発明に従えば、ロボットおよび基板容器保持部が固定された分割体が、本体構成体に装着されると、ロボットおよび基板容器保持部は、基板移載装置として位置すべき配置位置に配置される。これによって基板移載装置の組立て作業よりも以前に、ロボットと基板容器保持部との互いの位置関係を位置合わせすることができる。
【００３３】
ロボットと基板容器保持部とは、基板移載装置のうちで基板搬送系を構成する搬送構成体であり、高い組立て精度が要求される。本発明では、搬送系ユニットを形成した状態で、基板搬送系部分について必要とされる組立て精度が得られているか否かを把握することができるので、搬送系ユニットと本体構成体とを一体に組立てた後での位置調整作業を簡略化することができ、基板移載装置を短時間で完成させることができる。
【００３４】
また搬送系ユニットを基板移載装置から着脱可能とすることで、基板移載装置が故障した場合、搬送系ユニットを本体構成体から分離して、搬送系ユニットに固定されるロボットの動作を確認することができる。これによってロボットと基板容器保持部とを広い空間に配置した状態で、動作確認を行うことができ、故障箇所の発見と、故障個所の修理とを容易に行うことができる。
【００３５】
また請求項６記載の本発明に従えば、搬送系ユニットが自立姿勢を保つことで、搬送系ユニットを安定的に支持するための架台を必要としない。したがって架台を用意したり、その架台に搬送系ユニットを乗せ下ろししたりする手間をなくすことができる。これによって架台を用意するための費用と、架台にフレームを乗せ下ろしするために必要な時間とを省くことができ、作業性をさらに向上することができる。
【００３６】
また請求項７記載の本発明に従えば、搬送系ユニットは、基板移載装置として動作するときと同じ動作が可能である。したがって搬送系ユニットを完成させた状態で、基板移載装置として組立てる前に、基板容器保持部に保持される基板容器への基板のアクセスに関するロボットの動作検査を行うことができる。動作検査が完了した搬送系ユニットを本体構成体に装着して基板移載装置を完成させることで、基板移載装置として組立てた後での動作検査を簡略化することができる。これによって基板移載装置として組立ててから基板移載装置として可動可能な状態となるまでの時間を短縮することができる。
【００３７】
また請求項８記載の本発明に従えば、搬送系ユニットは、ロボットおよび基板容器保持部が基板移載装置として動作するときと同じ姿勢を保つ。ここで同じ姿勢とは、水平面および鉛直面に対するロボットおよび基板容器保持部の基準面の姿勢である。これによって動作検査を行う場合に、搬送系ユニットを基板移載装置として動作する時と同じ姿勢を保つための架台を必要としない。したがって動作検査のための架台を用意したり、その架台に搬送系ユニットを乗せ下ろししたりする手間をなくすことができ、架台を用意するための費用と架台にフレームを乗せ下ろしするために必要な時間とを省くことができ、作業性をさらに向上することができる。
【００３８】
また請求項９記載の本発明に従えば、分割体を、本体構成体に装着するにあたって、案内部によって案内されて、装着部が装着位置に装着される。これによって分割体と本体構成体を容易に位置合わせして組立てることができる。
【００３９】
また請求項１０記載の本発明に従えば、本体構成体から、分割体が分離した状態で、分割体に搬送構成機器が固定可能である。また各搬送構成機器が固定された分割体が本体構成体に装着されると、それらの搬送構成機器は、基板移載装置として位置すべき配置位置に配置される。たとえば搬送構成機器は、ロボット、フープオープナ、アライナなどによって実現される。
【００４０】
分割体の固定部に各搬送構成機器を固定することで、基板移載装置として組立てる前に、各搬送構成機器の互いの位置関係を位置合わせすることができる。そして各搬送構成機器が位置合わせされた分割体を、本体構成体に装着して基板移載装置を組立てる。これによって、基板移載装置の組立て後に、各搬送構成機器の位置関係を調整する調整作業を簡略化することができ、基板移載装置を短時間で組立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、本発明の第１実施形態である半導体処理設備２０の一部を切断して示す断面図である。図２は、半導体処理設備２０を示す斜視図である。なお図２には、理解を容易にするために、フープオープナ２６についてその輪郭線のみを示して、フープオープナ２６が透けるように図示する。図３は、図１の矢符Ａ３−Ａ３切断面線から切断して半導体処理設備２０を示す断面図である。図４は、図１の矢符Ａ４−Ａ４切断面線から切断して半導体処理設備２０を示す断面図である。
【００４２】
半導体処理装置２０は、処理対象基板となる半導体ウェハ２４に対して予め定める処理を行う。たとえば半導体ウェハ２４に施される処理として、熱処理、不純物導入処理、薄膜形成処理、リソグラフィー処理、洗浄処理および平坦化処理などの様々なプロセス処理が想定される。
【００４３】
半導体処理設備２０は、予め定められる雰囲気気体で満たされる処理空間３０内で、上述したような処理を行う。本実施の形態では、ウェハ２４は、フープ２５（ＦＯＵＰ、
Front Opening Unified Pod）と称される基板容器に複数枚収容された状態で、半導体処理設備２０に対して搬送される。フープ２５内の空間２４は、外方空間３３に対して密閉された状態に保たれ、ウェハ２４を取り入れおよび取り出しするためのフープ側ドアが形成される。
【００４４】
半導体処理設備２０は、ウェハ処理装置２２と、ウェハ移載装置２３とを含んで構成される。ウェハ処理装置２２は、予め定める雰囲気気体で満たされる処理空間３０でウェハに予め定める処理を施す。ウェハ処理装置２２は、ウェハ２４に処理を施す処理装置本体のほか、処理空間３０を形成する複数の処理空間形成壁、処理空間３０でウェハ２４を搬送する搬送装置、処理空間３０に満たされる雰囲気気体を調整する調整装置などを有する。
【００４５】
ウェハ移載装置２３は、処理前のウェハ２４をフープ２５から取り出してウェハ処理装置２２に供給するとともに、処理後のウェハ２４をウェハ処理装置２２から取り出してフープ２５に再収容する。ウェハ移載装置２３は、装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ、Equipment Front End Module）と称され、半導体処理設備２０のうちで、フープ２５に対するウェハ２４の受渡しを担うインターフェース部となる。ウェハ２４は、フープ内空間３４と、ウェハ処理装置２２の処理空間３０との間を移動する間に、予め定められる雰囲気気体で満たされる準備空間２９を通過する。なお、準備空間２９は、可及的に小形に形成される。
【００４６】
ウェハ移載装置２３は、前記準備空間２９を形成する複数の準備空間形成壁２８と、準備空間２９に配置されてウェハ搬送可能なロボット２７と、フープ２５のフープ側ドアを開閉するフープオープナ２６（以下、オープナ６と称する）と、準備空間２９に満たされる雰囲気気体を調整する調整装置とを含む。
【００４７】
各準備空間形成壁２８は、準備空間２９を囲む。形成壁２８のうちの少なくとも１つとなる正面形成壁２８ａには、ウェハ２４が通過可能なウェハ開口３５が形成される。正面形成壁２８ａのうち厚み方向一方側が準備空間２９側となり、厚み方向他方側が外方空間３３側となる。
【００４８】
正面形成壁２８ａには、１または複数、本実施の形態では３つのオープナ２６が固定される。各オープナ２６は、フープ２５を保持するフープ保持部３１と、ウェハ開口３５を塞ぐオープナ側ドアと、オープナ側ドアを変位駆動してウェハ開口３５を開閉する開閉手段とを含む。フープ保持部３１は、正面形成壁２８ａに対して外方空間３３側に配置され、半導体処理設備２０に搬送されるフープ２５を保持する。フープ保持部３１は、フープ２５を保持することで、フープ２５を予め定められる保持位置に位置合わせする。フープ保持部３１に保持されたフープ２５は、フープ２５に形成される開口部がウェハ開口部３５に臨む位置に配置される。
【００４９】
開閉手段は、ウェハ開口３５を開放させる場合、フープ保持部３１に保持されるフープ２５の開口部を正面形成壁２８ａに密着させた状態で、オープナ側ドアとともにフープ側ドアを開放位置に移動させる。これによって半導体処理設備内２０は、外方空間３３に対して密閉された状態に保って、フープ内空間３４と準備空間２９とを連通させることができる。
【００５０】
また開閉手段は、ウェハ開口３５を閉塞させる場合、フープ保持部３１に保持されるフープ２５の開口部を正面形成壁２８ａに密着させた状態で、オープナ側ドアとともにフープ側ドアを閉塞位置に移動させる。これによって半導体処理設備２０は、外方空間３３に対して密閉された状態に保って、フープ内空間３４と準備空間２９との連通を解除させることができる。そしてフープ内空間３４と準備空間２９との連通を解除すると、フープ２５をフープ保持部３１から分離可能とする。このようにして半導体処理設備２０にウェハ２４を搬入するときと、半導体処理設備２０からウェハ２４を搬出するときに、ウェハ２４が外気に触れることを防ぐことができる。したがって処理されるウェハ２４は、処理中に大気中の異物の付着が防がれる。このようなフープ２５およびオープナ２６の構成については、たとえばＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment and Materials International）規格によって、予め規定される。
【００５１】
ロボット２７は、本実施の形態では水平多関節ロボットによって実現される。ロボット２７は、準備空間２９に配置され、ウェハ２４を保持するロボットハンド４０と、ロボットハンド４０を変位移動させるためのロボットアーム４１と、ロボットアーム４１を支持する基台４３と、ロボットアーム４１を変位駆動するロボットコントローラ４２とを含む。
【００５２】
ロボットハンド４０は、フープ２５のフープ内空間３４に侵入して、フープ２５に収容されるウェハ２４を保持する。そして準備空間２９を通過して、半導体処理装置２２の処理空間３０に侵入して、予め設定されるウェハ配置位置に保持したウェハ２４を移載する。またロボットハンド４０は、処理空間３０に侵入してウェハ配置位置に保持されるウェハ２４を保持する。そして準備空間２９を通過して、フープ内空間３４に侵入して、フープ２５の収容位置に保持したウェハ２４を移載する。本実施の形態では、オープナ２６が３箇所設けられるので、３箇所のオープナ２６の各フープ保持部３１に保持されるフープ２５それぞれに対して、ウェハ２４の出し入れ可能に設定される。
【００５３】
図５は、一部を省略して示す搬送系ユニット２１を示す斜視図である。なお図５には、理解を容易にするために、フープオープナ２６についてその輪郭線のみを示して、フープオープナ２６が透けるように図示する。本実施の形態では、ウェハ移載装置２３は、搬送系ユニット２１と、残余の部分である本体構成体５１とに分割可能に形成される。具体的には、搬送系ユニット２１は、ウェハ移載装置２３の本体構成体５１に対して、着脱可能に形成され、搬送系ユニット２１が本体構成体５１に装着されることによって、ウェハ移載装置２３として完成する。
【００５４】
本体構成体５１は、準備空間形成壁２８の一部を構成するとともに、ＦＦＵ（ファンフィルタユニット）および表示灯などによって構成される。本体構成体５１は、搬送系ユニット２１に比べて要求される組立て精度が低い。搬送系ユニット２１は、ウェハ移載装置２３のフレームの一部となるフレーム分割体５０と、ロボット２７と、オープナ２６とを含む。ロボット２７およびオープナ２６は、それぞれウェハ２４を搬送するのに必要な搬送構成体となる。
【００５５】
フレーム分割体５０は、ロボット２７を固定するロボット固定部５２と、各オープナ２６をそれぞれ固定するオープナ固定部５３と、本体構成体５１に装着される装着部５４と、自立姿勢を保つための足部５５とを有する。本実施の形態では、フレーム分割体５０は、正面形成壁２８ａの一部を構成する。
【００５６】
また各固定部５２，５３は、本実施例ではサイドマウント方式によってロボット２７およびオープナ２６をそれぞれ固定する。しかし本発明はこれに限定されず、どのような固定方式であってもよい。具体的には、オープナ固定部５３は、オープナ２６のうち、高さ方向に関して上端部と下端部との２箇所を含む複数の箇所を固定する。ロボット固定部５２は、ロボット２７のベース部となる基台４３と、ロボットコントローラ４２とをともに固定し、それらのうち、高さ方向に関して上端部と下端部との２箇所を含む複数の箇所を固定する。これによって各装置２６，２７を安定して固定することができる。
【００５７】
オープナ２６が並ぶ水平方向を幅方向Ｙとし、幅方向に垂直な水平方向をウェハ移動方向Ｘとすると、本実施の形態では、オープナ固定部５３は、正面形成壁２８ａの一部を構成し、鉛直方向Ｚおよび幅方向Ｙに延びて、略板状に形成される。足部５５は、２つ形成され、オープナ固定部５３の下端部にそれぞれ連結される。各足部５５は、オープナ固定部５３の下端部のうち幅方向Ｙ両端部からウェハ移動方向Ｘにそれぞれ延びる。また各足部５５は、オープナ固定部５３に関してロボット２７よりもウェハ移動方向Ｘに離れた位置までそれぞれ延びる。またロボット固定部５３は、２つの足部５５の間を幅方向Ｙに延び、２つの足部５５にそれぞれ固定される。このようなフレーム分割体５０の形状は、本発明の一例示であって、ロボット２７とオープナ２６を固定可能であれば他の形状に形成されていてもよい。
【００５８】
フレーム分割体５０は、本体構成体５１に装着された場合に、フレーム分割体５０に固定されるロボット２７およびオープナ２６がウェハ移載装置２３の一部として位置すべき配置位置および姿勢にそれぞれ配置されるよう形成される。すなわちウェハ移載装置２３として実際に動作するときに、ロボット２７と各オープナ２６との相対位置関係が予め設定される場合、フレーム分割体５０は、ロボット２７と各オープナ２６とが前記予め設定されている相対位置関係となるように、ロボット２７および各オープナ２６を各固定部５２，５３にそれぞれ固定する。
【００５９】
これによってフレーム分割体５０に、ロボット２７と各オープナ２６とが固定されることで、ロボット２７と各オープナ２６との相対位置関係が既に調整された状態となる。したがって搬送系ユニット２１が本体構成体５１に装着されたあとで、ロボット２７および各オープナ２６の相対位置を調整する手間を少なくすることができる。
【００６０】
またウェハ移載装置２３として実際に動作するときに、ロボット２７および各オープナ２６に設定される基準点の位置および基準面の姿勢が予め設定される場合、フレーム分割体５０は、ウェハ移載装置２３の本体構成体５１に装着された状態で、それら基準点の位置および基準面の姿勢が予め設定される状態となるようにそれぞれを各固定部５２，５３に固定する。これによってフレーム分割体５０にロボット２７と各オープナ２６とが固定されることで、ロボット２７と各オープナ２６との位置および姿勢が調整された状態となる。したがって搬送系ユニット２１が本体構成体５１に装着されたあとで、ロボット２７および各オープナ２６の位置および姿勢を調整する手間を少なくすることができる。
【００６１】
すなわちロボット２７およびオープナ２６は、ウェハ移載装置２３のうちで、ウェハ２４の搬送に関するウェハ搬送系を構成する搬送構成体となる。搬送系構成体の組立てについては、高い組立て精度が要求される。本実施の形態では、搬送系ユニット２１ととして組立てるときに、それらロボット２７およびオープナ２６の位置、姿勢および相対位置関係を調整することができる。したがって本体構成体５１に搬送系ユニット２１を装着したあとの、ロボット２７およびオープナ２６の位置調整および姿勢調整の手間を少なくすることができ、ウェハ移載装置２３の組立てを短時間で行うことができる。また本体構成体５１の準備空間２９内にロボット２７およびオープナ２６を据え付けるよりも、十分に広い空間でロボット２７およびオープナ２６の位置合わせを行うことができ、容易に調整作業を行うことができる。
【００６２】
またフレーム分割体５０は、ロボット２７および各オープナ２６が各固定部５２，５３にそれぞれ固定された場合に、ロボット２７および各オープナ２６は、ウェハ移載装置２３として動作するときと同じ動作が可能に形成される。すなわちフレーム分割体５０は、ウェハ開口３５が形成される領域、オープナ２６がフープ側ドアおよびオープナ側ドアを移動させるのに必要な可動領域、ロボット２７のウェハ搬送に必要な動作領域を除いた領域に形成される。これによってロボット２７および各オープナ２６は、本体構成体５１に装着される前に、互いに協働して動作することができる。
【００６３】
したがってフレーム分割体５０にロボット２７および各オープナ２６とを固定した状態で、ロボット２７および各オープナ２６の動作確認をそれぞれ個別に行うことができる。さらにロボット２７とオープナ２６との協働動作についての動作確認も行うことができる。具体的には、オープナ２６のフープ保持部３１に保持されるフープ２５に収容されるウェハ２４を、ロボットハンド４０に保持させる動作と、ロボットハンド４０が保持したウェハ２４を、オープナ２６のフープ保持部３１に収用する動作とを確認することができる。
【００６４】
したがって搬送系ユニット２１が本体構成体５１に装着されたあとで、ロボット２７および各オープナ２６の動作確認の手間を少なくすることができる。またウェハ移載装置２３を組立てたあとで、ウェハ移載装置２３を可動可能な状態とするまでに費やす準備時間を短縮させることができる。また本体構成体５１の準備空間２９内にロボット２７およびオープナ２６を据え付けるよりも、十分に広い空間でロボット２７およびオープナ２６の動作確認を行うことができ、動作確認作業を容易に行うことができる。
【００６５】
またフレーム分割体５０に形成される足部５５が、床面などの水平面に接することによって、搬送系ユニット２１は、自立姿勢を保つ。すなわち搬送系ユニット２１の重心は、幅方向Ｙに関して２つの足部５５の間に位置し、かつウェハ移動方向Ｘに関して足部５５の先端部から基端部の間に位置する。また重心位置は、幅方向Ｙに関して２つの足部５５の中央付近に位置し、かつウェハ移動方向Ｘに関して足部５５の先端部から基端部の中央付近に位置することが好ましい。このようにして搬送系ユニット２１が自立姿勢を保つことによって、搬送系ユニット２１を出荷するにあたって、別途出荷用架台に乗せる必要がない。したがってウェハ移載装置２３の設置場所とは異なる場所で組立て、位置調整および動作確認を行ったとしても、架台に載せることなく、搬送系ユニット２１をウェハ移載装置２３の設置場所に出荷することができる。
【００６６】
また搬送系ユニット２１が自立姿勢を保った状態で、ロボット２７およびオープナ２６の姿勢が、ウェハ移載装置２３として実際に動作するときの姿勢と同じに保たれる。具体的には、ウェハ移載装置として組立てられたときに、水平に保たれる基準水平面がロボット２７およびオープナ２６に設定される場合、搬送系ユニット２１が自立姿勢を保った状態で、ロボット２７およびオープナ２６に設定される基準水平面が水平に保たれる。
【００６７】
これによってウェハ移載装置２３として組立てるまでに、搬送系ユニット２１の動作テストを行う場合に、ウェハ移載装置２３と同じ姿勢にロボット２７およびオープナ２６の姿勢を保つことができ、別途テスト用架台に乗せる必要がない。また上述したロボット２７およびオープナ２６の動作テスト時にロボット２７に教示した教示位置、すなわちロボット２７の基準位置に対するフープ２５の位置などを、ウェハ移載装置３４の実際の動作における移動位置として登録することができ、ウェハ移載装置２３を組立てた後に行うロボット移動位置の教示動作の手間を少なくすることができる。
【００６８】
図６は、本体構成体５１から搬送系ユニット２１を分離した状態を示す断面図である。図７は、搬送系ユニット２１と本体構成体５１とを分離した状態を示す斜視図である。搬送系ユニット２１は、ウェハ移載装置２３として完成した後であっても、本体構成体５１から分離することができる。具体的には、正面側形成壁２８ａの一部がフレーム分割体５０となり、フレーム分割体５０が本体構成体５１に形成される正面側開口６９を塞ぐ。正面側開口６９は、ウェハ移動方向Ｘに垂直な投影面におけるロボット２７の最小外形形状よりも大きく形成される。
【００６９】
これによってウェハ移載装置２３が故障した場合、搬送系ユニット２１を本体構成体５１から分離させて、ウェハ移動方向Ｘにスライドさせると、ロボット２７およびオープナ２６が正面側開口６９を通過して、ロボット２７およびオープナ２６が準備空間２９から外部空間３３に移動する。これによってロボット２７およびオープナ２６を外部空間３３に移動させた状態で、ロボット２７とオープナ２６の動作を確認することができる。すなわち準備空間２９に比べて十分広い外部空間３３に搬送系ユニット２１を引き出した状態で、ロボット２７とオープナ２６との動作確認を行うことができる。これによって故障箇所の発見と、故障個所の修理とを容易に行うことができる。
【００７０】
図８は、フレーム分割体２１の装着部５４を拡大して示す図であり、図９は、フレーム分割体２１の装着部５４を拡大して示す断面図である。図８（１）および図９（１）は、搬送系ユニット２１が本体構成体５１から分離した状態を示し、図８（２）および図９（２）は、搬送系ユニット２１が本体構成体５１の装着位置に装着された状態を示す。
【００７１】
本実施の形態では、フレーム分割体５０は、本体構成体５１に形成される装着位置に装着される装着部５４と、装着部５４を本体構成体５１の装着位置に案内する案内部５６とを有する。本体構成体５１には、被装着部５８が形成され、被装着部５８に装着部５４が嵌合する。本実施の形態では、装着部５４は、足部５５の先端部からウェハ移動方向Ｘに突出する第１装着部５４ａと、オープナ固定部５３からウェハ移動方向Ｘに突出する第２装着部５４ｂとを有する。本体構成体５１には、第１装着部５４ａおよび第２装着部５４ｂが嵌合する各被装着部５８ａ，５８ｂが形成される。被装着部５８ａ，５８ｂには、各装着部５４ａ，５４ｂが嵌合する嵌合孔５７ａ，５７ｂがそれぞれ形成される。各被装着部５８に装着部５４がそれぞれ嵌合することによって、本体構成体５１に対する搬送系ユニット２１の位置および姿勢が調整される。本実施の形態では、搬送系ユニット２１のうちウェハ搬送方向Ｘ一方の端部に、第１装着部５４ａが設けられる。また搬送系ユニット２１のうちウェハ搬送方向Ｘ他方の端部に第２装着部５４ｂが設けられる。第１装着部５４ａおよび第２装着部５４ｂが幅方向Ｙ両側にそれぞれ一対設けられることによって、搬送系ユニット２１の下方の四角で位置合わせすることができ、搬送系ユニット２１を本体構成体５１に安定して装着することができる。
【００７２】
装着部５４および嵌合孔５７とはその軸線に垂直な断面形状がほぼ等しく形成される。本実施の形態では、装着部５４は、円柱状に形成され、被装着部５８に装着される嵌合孔５７の内径とほぼ等しく形成される。各装着部５４の先端には、装着部５４と同軸に形成され、略円錐台状に形成される案内部５６が形成される。案内部５６は装着部５４に連なる箇所の直径が装着部５４の直径と等しく形成され、装着部５４から離反するにつれて先細に形成される。案内部５６から嵌合孔５７に嵌合されることで、嵌合孔５７と案内部５６とが少々ずれた場合でも装着部５４を嵌合孔５７に挿入することができる。このように案内部５６が形成されることによって、案内部５６によって案内することができ、装着部５４を装着位置に容易に移動させることができる。
【００７３】
また図９に示すように、搬送系ユニット２１の２つの足部５５には、それぞれ車輪６４が設けられる。これによって搬送系ユニット２１の搬送を容易に行うことができる。たとえばメンテナンス時に、本体構成体５１に対して、搬送系ユニット２１をスライドさせて分離させることが可能である。
【００７４】
また図９（１）に示すように、搬送系ユニット２１が本体構成体５１から分離した自然状態で、嵌合孔５７の軸線Ｌ２よりも、装着部５４の軸線Ｌ３は予め定める距離ｄぶん下方に配置される。したがって図９（２）に示すように、搬送系ユニット２１が本体構成体５１に装着された状態で、嵌合孔５７の軸線Ｌ２と装着部５４の軸線Ｌ３とが一致すると、自然状態に比べて予め定める距離ｄぶん浮いた状態となる。これによって車輪６４の影響をなくして搬送系ユニット２１を位置合わせすることができる。また本実施の形態では、フレーム分割体５０および本体構成体５１とには、作業者による搬送系ユニット２１の装着作業を支援する装着支援部材６０が設けられる。
【００７５】
図１０は、装着支援部材６０を示す正面図である。図１０（１）は、搬送系ユニット２１が本体構成体５１から分離した状態を示す。また図１０（２）は、搬送系ユニット２１が本体構成体５１に装着された状態を示す。装着支援部材６０は、フレーム分割体５０に対して角変位軸線Ｌ１まわりに角変位可能に設けられるレバー部６１と、レバー部６１に固定されてレバー部６１ともに角変位軸線Ｌ１まわりに角変位する角変位部６２と、本体構成体５１に設けられるピン部５９とを含んで構成される。角変位部６２は、角変位軸線Ｌ１まわりに角変位するとともに角変位軸線Ｌ１からの距離が小さく変化する係止部分６４が形成される。係止部分６４は、角変位軸線Ｌ１に臨み、角変位軸線Ｌ１まわりに進むことによって、角変位軸線Ｌ１からの距離が滑らかに変化する係止案内面６３を有する。
【００７６】
図１０（１）に示すように、案内部５６ｂを嵌合孔５７に挿入することによって、係止部分６４の内側にピン部５９が配置される。この状態で図１０（２）に示すように、レバー部６１を角変位することによって、係止部分６４の係止案内面６３にピン部５９が摺動し、角変位部６２がピン部５９に力を与える。角変位部６２は、ピン部５９から反力を受けることによって、本体構成体５１に向かう力が与えられ、搬送系ユニット２１が変位して装着部５４が嵌合孔５７に嵌合する。
【００７７】
レバー部６１によって角変位部６１を角変位させることによって、この原理を利用することができ、小さい力で搬送系ユニット２１を本体構成体５１に装着させることができる。これによって本実施の形態のように、搬送系ユニット２１を本体構成体５１に装着するには、搬送系ユニット２１を浮かさないといけない場合であっても、作業者によって搬送系ユニット２１を容易に浮かすことができ、搬送系ユニット２１と本体構成体５１とを容易に装着させることができる。
【００７８】
またピン部５９が係止案内面６３に当接することによって、装着支援部材６０は、本体構成体５１に対する搬送系ユニット２１の変位を機械的に阻止する変位阻止手段となる。これによって搬送系ユニット２１が本体構成体５１から不所望にずれることを防ぐことができる。なお、このような装着部５４、案内部５６、装着支援部材６０および車輪６４は、本実施の形態の構成であり、適宜変更が可能である。たとえば装着部５４に凹所が形成され、被装着部５８に凸部が形成されてもよい。また足部５５には、本体構成体５１に形成されるレールに嵌り込む嵌合部が形成されてもよい。これによって本体構成体５１に対して、位置合わせされた状態でスライド変位することができる。またボルトとナットによって搬送系ユニット２１と本体構成体５１とを着脱可能に固定してもよい。
【００７９】
図１１は、本発明の実施の一形態である搬送系ユニット２１の製造から出荷までの作業手順を示すフローチャートである。搬送系ユニット２１は、ウェハ移載装置２３の設置場所と異なる場所で製造可能である。本実施の形態では、搬送系ユニット２１は、ロボット製造業者によって組立てられる。まずロボット製造業者は、フレーム分割体５０およびロボット２７などを構成する複数の構成部品の用意が完了すると、ステップｃ１に進み、作業を開始する。ステップｃ１では、フレーム分割体５０にロボット２７の基台４３を固定し、フレーム分割体５０とロボット２７とを一体に組立て、組立てが完了するとステップｃ２に進む。ステップｃ２では、ロボット２７が固定されたフレーム分割体５０にオープナ２６を固定する。このように搬送系ユニット２１を組立てると、ステップｃ３に進む。
【００８０】
ステップｃ３では、フレーム分割体５０に対するロボット２７とオープナ２６との位置、姿勢を調整するとともに、ロボット２７とオープナ２６との相対位置関係を調整する。具体的には、水準器、位置合わせのための治具などを用いて、ロボット２７およびオープナ２６の相対位置関係および姿勢が、ウェハ移載装置２３として可動する場合と同じ状態となるように、ロボット２７およびオープナ２６の位置を調整する。このように調整が完了すると、ステップｃ４に進む。
【００８１】
ステップｃ４では、ロボット２７およびオープナ２６が動作可能となるように、各配線を接続する。具体的には、ロボット２７およびオープナ２６に対して、動作指令ケーブルをコントローラ４２に接続し、動力伝達ケーブルを電源装置に接続する。そしてステップｃ５に進む。ステップｃ５では、ウェハ移載装置２３として動作するロボット２７の動作を模擬した模擬動作をロボット２７に行わせる。したがってロボット２７の動作検査と搬送系ユニット２１の動作確認作業を兼用して行う。具体的には、実際にオープナ２６のフープ保持部３１にフープ２５を配置して、ロボット２７にフープ位置を教示する。そしてフープ２５に収容されるウェハ２４をロボット２７によって搬送させる動作を行わせ、ステップｃ６に進む。ステップｃ５の動作検査として、ロボット２７の速度、精度、および機能など、他の検査が同時に行われてもよい。ステップｃ６では、ロボット２７によってウェハ２４の搬送動作が可能かどうかを確認し、搬送動作を可能であることが確認されると搬送系ユニット２１をウェハ移載装置２３の設置場所に出荷し、ロボット作業業者は組立てから出荷までの手順を終了する。
【００８２】
仮に、搬送ユニット２１の製造工程において、実際にウェハ移載装置２３に用いられるオープナ２６が供給されない場合がある。この場合には、実際にウェハ移載装置２３として用いられるオープナ２６に相当するダミーオープナがフレーム分割体５０に装着された状態で、ステップｃ５およびステップｃ６における作業を行う。この場合、ウェハ移載装置２３として用いられるオープナ２６をフレーム分割体５０に固定する場合に比べて作業効率は低下するものの、従来技術に比べて全体としての作業効率を向上することができる。
【００８３】
図１２は、本発明の実施の一形態であるウェハ移載装置２３の組立て手順を示すフローチャートである。ウェハ移載装置２３は、大形であるので、ウェハ移載装置２３の設置場所で組立てられる。まずウェハ移載装置２３の組立て業者は、ウェハ移載装置２３の本体構成体５１を構成する複数の構成部品の用意が完了すると、ステップｄ１に進み、作業を開始する。ステップｄ１では、本体構成体５１を組立て、組立てが完了すると、ステップｃ２に進む。ウェハ移載装置２３の本体構成体５１は、ウェハ処理装置２２と一体に組立ててもよい。そして本体構成体５１の組立てが完了するとステップｃ２に進む。
【００８４】
ステップｃ２では、ロボット製造業者などで予め組立てられた搬送系ユニット２１を、本体構成体５１に装着する。そしてロボット製造業者で行われた動作が正常に行われるか否かを確認し、ウェハ移載装置２３の組立てを完了する。半導体処理設備２０として動作させる場合には、ウェハ移載装置２３およびウェハ処理装置２２の組立てが完了した段階で、ロボット２７にウェハ処理装置２２のウェハ配置位置を教示する必要があり、ロボット２７によって保持されるウェハ２４がウェハ配置位置に配置可能となるように、またウェハ配置位置に配置されるウェハ２４をロボット２７によって保持可能となるように、動作を確認する必要がある。
【００８５】
以上のように本実施の形態によれば、ステップｃ３でフレーム分割体５０に対して、ロボット２７およびオープナ２６の位置および姿勢を調整する。またステップｃ５でオープナ２６に保持されるフープ２５へのアクセスに関するロボットの動作検査を行うことができる。このようにして、ロボット２７およびオープナ２６の位置調整と動作検査とを、ウェハ移載装置２３の組立て前に完了させることができる。これによってステップｄ２において、搬送系ユニット２１を本体構成体５１に装着したあとにおける、ロボット２７およびオープナ２６の位置調整および動作検査の手間を少なくすることができる。このように位置調整および動作検査が行われた搬送系ユニット２１を準備することで、ウェハ移載装置２３の設置場所での組立て作業を簡略化することができ、ウェハ移載装置２３を短時間で組立てることができる。
【００８６】
またウェハ移載装置２３のうちで、ウェハ２４を搬送するための装置であるロボット２７とフープオープナ２６とは、高い組立て精度が要求されるとともに、厳しい動作検査が行われる。本実施の形態では、ウェハ移載装置２３の組立て前にウェハ搬送系部分について必要とする組立て精度、動作品質を得ることができるので、熟練者および専用の治具を、ウェハ移載装置２３の設置場所毎にそれぞれ用意する必要がない。また本実施の形態では、配線接続を行った状態で、ロボットコントローラ４３ごと搬送系ユニット２１として、ウェハ移載装置２３の設置場所に出荷するので、配線作業も簡略化することができる。
【００８７】
またステップｃ５の動作検査工程で、オープナ２６に保持されるフープ２５の位置などをロボット２７に教示して、その教示位置にロボット２７を移動させて、ロボット２７によるウェハ搬送に関する模擬動作を行わせて検査を行う。そしてステップｃ５の動作検査で用いていたロボットの教示位置を、ウェハ移載装置２３として動作するときのロボット２７の位置として決定することができる。これによってウェハ移載装置２３を組立てたあとで、ロボット２７の教示動作作業を簡略化することができ、ウェハ移載装置２３を組立ててから短時間でウェハ移載装置２３を可動可能な状態とすることができる。
【００８８】
また本実施形態では、ステップｃ１〜ｃ５に示すように、搬送系ユニット２１の形成作業と動作検査作業とを、ロボット製造場所で行う。これによってロボット製造場所においてロボット２７の品質を確保することができる。したがって従来、ロボット製造場所でロボット２７の品質を確保するために行っていた模擬動作による検査と、基板移載装置の設置場所で行われていた動作検査とを１つに兼ねることができ、全体的な作業時間を短縮することができ、作業性を向上することができる。またウェハ移載装置２３の設置場所では、要求される組立て精度が低い本体構成体５１を組立てたあとで、本体構成体５１に精度が保証されている搬送系ユニット２１を装着することで、非常に容易にウェハ移載装置２３を組立てることができる。
【００８９】
また本実施の形態では、搬送系ユニット２１が自立安定姿勢を保持するとともに、本体構成体に装着される時と同じ姿勢を保つ。これによってロボット製造業者は、搬送系ユニット２１を安定姿勢に保つ出荷用架台、ロボットの動作テストを行うためのテスト架台、ロボットを組立てる時に用いる組立て架台を、１つの分割フレームで兼用することができる。したがってロボット２７を複数の架台に順番に載せかえる必要がないので、それらの架台が不用となり、コストダウンを図ることができる。また上述したように、また架台に乗せかえるのに費やす時間を省くことができるとともに、載せ換え時に発生するトラブルを防ぐことができる。
【００９０】
またロボット製造場所で、搬送系ユニット２１の形成作業と動作検査作業とを行うことで、ロボット２７に関して熟練した作業者が、フレーム分割体５０に対するロボット２７の固定、位置合わせ、ロボット２７の動作位置の教示動作および動作検査を行うことができる。したがってそれらの各作業が不完全となることを防ぐことができる。また各作業で発生した不具合に対しても早期に解決することができる。
【００９１】
またウェハ移載装置２３は、半導体製造設備２０のうちで共通化されやすい部分である。したがって異なる処理を行う複数の半導体処理設備２０であっても、共通のウェハ移載装置２３が設けられることが多い。このような場合、搬送系ユニット２１を予め形成しておくことによるメリットが大きい。たとえばロボット製造場所で、位置調整および動作確認が行われた複数の搬送系ユニット２１を製造しておき、搬送系ユニット２１の出荷要求があるまで製造した搬送系ユニット２１を保管しておいてもよい。これによって出荷要求が与えられてから搬送系ユニット２１を組立てるのに比べて、短期間で搬送系ユニット２１を出荷することができる。
【００９２】
図１３は、本発明の第２実施形態である半導体処理設備１２０を示す斜視図である。図１４は、図１３の矢符Ａ１４−Ａ１４切断面線から切断して半導体処理装置１２０を示す断面図である。図１５は、図１３の矢符Ａ１５−Ａ１５切断面線から切断して半導体処理装置１２０を示す断面図である。なお、図１３には、理解を容易にするために、フープオープナ２６および一部の壁２８ｃについてその輪郭線のみを示して、オープナ２６および一部の壁２８ｃが透けるように図示する。
【００９３】
第２実施形態の半導体処理設備１２０におけるウェハ移載装置１２３は、オープナ２６およびロボット２７のほかに、アライナ装置１００を有する。アライナ装置１００は、ウェハ２４の向きを整える装置である。第２実施形態の半導体処理設備１２０は、第１実施形態の半導体処理設備２０と同様の構成については、第１実施形態と同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００９４】
ウェハ２４を保持したロボット２７がアライナ装置１００に設定されるウェハ配置位置にウェハ２４を配置することで、アライナ装置１００がウェハ２４を回転させ、ウェハ２４の向きを整えた状態で保持する。ウェハ２４の向きが整えられたウェハ２４をロボット２７が保持することで、ウェハ２４の向きがずれることなくウェハ処理装置２２の処理位置にウェハ２４を配置することができる。アライナ装置１００もまた準備空間２９に配置される。この場合、ウェハ移載装置１２３の搬送系ユニット１２１は、オープナ２６およびロボット２７のほかに、アライナ装置１００を有する。
【００９５】
図１６は、搬送系ユニット１２１を示す斜視図である。搬送系ユニット１２１は、アライナ装置１００を固定するアライナ固定部１０１が形成されるほかは、第１実施形態の搬送系ユニット２１と同様の構成を有する。フレーム分割体１５０は、ウェハ移載装置２３の本体構成体５１に装着された場合に、フレーム分割体１５０に固定されるアライナ装置１００がウェハ移載装置２３の一部として位置すべき配置位置および姿勢に配置される。またフレーム分割体１５０は、ウェハ移載装置１２３として実際に動作するときに、ロボット２７とアライナ装置１００との相対位置関係が予め設定されている場合、フレーム分割体１５０は、ロボット２７とアライナ装置１００とが前記予め設定されている相対位置関係となるようにそれぞれを各固定部５２，１０１に固定する。またフレーム分割体１５０は、ウェハ移載装置２３の本体構成体５１に装着された状態で、アライナ装置１００に設定される基準点の位置および基準面の姿勢が予め設定される状態となるように固定する。また搬送系ユニット１２１は、本体構成体５１に装着される前に、アライナ装置１００を動作可能である。
【００９６】
図１７は、本体構成体１５１から搬送系ユニット１２１を分離した状態を示す斜視図である。搬送系ユニット１２１は、第１実施形態と同様に、本体構成体５１に対して分離可能に構成されている。本体構成体５１が構成された状態で、搬送系ユニット１２１が嵌合可能に構成されるとともに、ウェハ移載装置１２３として完成したあとであっても、搬送系ユニット１２１を本体構成体５１から分離することができる。
【００９７】
上述した第２実施形態であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。またアライナ装置１００を含んで搬送系ユニット１２１が形成されることで、ウェハ移載装置１２３の設置場所での組立て作業をさらに簡略化することができ、ウェハ移載装置１２３を短時間で組立てることができる。また本実施の形態では、フレーム分割体５０にアライナ装１００置が固定されるとしたが、他の装置がフレーム分割体５０に固定されてもよい。たとえば、ウェハ２４の板厚を測定する板厚測定装置、作業効率化を図るためのバッファ位置となるウェハ保持手段が設けられてもよい。このように準備空間２９に位置して、一時的にウェハ２４が配置される基板待機部が形成される機器および部材がフレーム分割体１５０に設けられてもよい。このように搬送系ユニット１２１には、ウェハ３４の搬送に必要な構成機器のうちの少なくとも２つがフレーム分割体１５０に固定されていればよい。たとえばロボット２７とアライナ装置１００とがフレーム分割体１５０に固定される場合であってもよい。
【００９８】
上述した本実施の形態は、本発明の例示に過ぎず発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば本実施の形態では、対象基板として半導体ウェハ２４について説明したが、半導体ウェハ以外の基板、たとえばガラス基板などであっても同様の効果を達成することができる。また基板容器としてフープ２５を用いたが、オープンカセットであってもよい。この場合、フープオープナ２６に代えて、オープンカセットを位置合わせした状態で保持する保持部が、フレーム分割体５０の固定部に固定される。
【００９９】
また本実施の形態として、ウェハ移載装置２３のフレームの一部が分割体となるとしたが、フレーム以外の部分によって分割体が形成されてもよい。具体的には、分割体として、ロボット２７およびオープナ２６などの搬送構成体が固定可能であって、本体構成体５１から着脱可能に構成されればよい。
【０１００】
また図１１および図１２に示す手順は、本実施形態の一例であって、他の手順で行ってもよい。たとえばステップｃ３における位置調整作業が行われるまでに、搬送系ユニット２１が組立てられていればよく、フレーム分割体５０にオープナ２６が固定されたあとに、ロボット２７が固定されてもよい。またロボット製造現場で、搬送系ユニット２１が組立てられるとしたが、ウェハ移載装置２３の設置場所近傍で搬送系ユニット２１が組立てられてもよい。この場合であっても、本体構成体５１と搬送系ユニット２１とを並列して組立てることができ、上述した効果を得ることができる。また本実施の形態のフレーム分割体５０を用いることによって、上述する手順を行わなくともメンテナンスを容易に行うことができるという特有の効果を達成することができる。
【０１０１】
また本実施の形態では、ロボット製造場所で、フレーム分割体５０に固定されたオープナ２６、実際にウェハ移載装置２３の一部として用いられるとしたが、オープナ２６の取付精度が許容範囲内であれば、ロボット製造場所で取り付けられて動作検査が行われたオープナ２６とは異なるオープナ２６が、ウェハ移載装置２３の設置現場で、フレーム分割体５０に取り付けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１実施形態である半導体処理設備２０の一部を切断して示す断面図である。
【図２】半導体処理設備２０を示す斜視図である。
【図３】図１の矢符Ａ３−Ａ３切断面線から切断して半導体処理設備２０を示す断面図である。
【図４】図１の矢符Ａ４−Ａ４切断面線から切断して半導体処理設備２０を示す断面図である。
【図５】一部を省略して示す搬送系ユニット２１を示す斜視図である。
【図６】本体構成体５１から搬送系ユニット２１を分離した状態を示す断面図である。
【図７】本体構成体５１から搬送系ユニット２１を分離した状態を示す斜視図である。
【図８】フレーム分割体２１の装着部５４を拡大して示す図である。
【図９】フレーム分割体２１の装着部５４を拡大して示す断面図である。
【図１０】装着支援部材６０を示す正面図である。
【図１１】本発明の実施の一形態である搬送系ユニット２１の製造から出荷までの作業手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の一形態であるウェハ移載装置２３の組立て手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施形態である半導体処理設備１２０を示す斜視図である。
【図１４】図１３の矢符Ａ１４−Ａ１４切断面線から切断して半導体処理装置１２０を示す断面図である。
【図１５】図１３の矢符Ａ１５−Ａ１５切断面線から切断して半導体処理装置１２０を示す断面図である。
【図１６】搬送系ユニット１２１を示す斜視図である。
【図１７】本体構成体１５１から搬送系ユニット１２１を分離した状態を示す斜視図である。
【図１８】従来技術の半導体処理設備１の一部を切断して示す断面図である。
【図１９】組立て業者によるウェハ移載装置３の従来の組立て手順を示すフローチャートである。
【図２０】ロボット製造業者によるウェハ移載装置用ロボットの製造から出荷までの作業手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
２０  半導体処理設備
２１  搬送系ユニット
２２  半導体移載装置
２３  半導体処理装置
２４  半導体ウェハ
２５  フープ
２６  フープオープナ
２７  ロボット
５０  フレーム分割体
５１  本体構成体
５２  ロボット固定部
５３  フープ固定部
５４  装着部
５５  案内部
１００  アライナ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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